2 الإتصال اللاسلكي والموجات الكهرومغناطيسية اهتزازات غيرت العالم

في الحلقه اللي فاتت اتكلمنا عن الموجات بشكل عام وعرفنا ان الموجه هي ظاهره طبيعيه بتحصل بشكل تلقائي بدون تدخل من الانسان واخدنا امثله بسيطه على الموجات الميكانيكيه وعرفنا انها ظاهره موجوده في الطبيعه لكن الانسان اكتشفها ودرسها وحاول يفهمها وفهمه ليها ساعده في تفسير ظواهر ثانيه ما كانتش مفهومه الظواهر اللي ما كانتش مفهومه هي الموجات الكهرومغناطيسيه واللي في خلال السلسله دي ان شاء الله هنحللها ونفصصها ونعرف نظريا وعمليا يعني ايه كهرو ويعني ايه مغناطيس ويعني ايه كهرومغناطيس فخليك معانا لاخر الفيديو السلام عليكم انا يونس شلبي وفي حلقه النهارده هنشتغل شويه عملي بايدينا علشان نفهم اكت يعني ايه كهرومغناطيس وده هيوسع مداركك ويفهمك اليه عمل اي جهاز كهربي بموتور زي المروحه الخلاط وحتى المولدات والسيارات الكهربائيه وكل ده مدخل الاتصال اللاسلكي صدقني ما لقيتش طريقه ثانيه اقدر اوصل لك بيها يعني ايه اتصال لاسلكي وتفهمه بجد الا بالمرور على كل المحطات اللي هنمشي عليها في خلال السلسله دي فخلي بالك طويل لو حابب توصل لمعلومه واضحه ومفصله ويكون سهل عليك تستوعبها وتستثغ بل وكمان تبدا تفكر في كل شيء حواليك في اليه عمله حتى لو ما كناش اتكلمنا عنه خلال السلسله على عكس الموجات الميكانيكيه اللي قلنا انها اهتزازات في وسط مادي فقط الموجات الكهرومغناطيسيه هي اهتزازات نتجت من تعامد مجال كهربي ومجال مغناطيسي وقادر على الانتشار في الفراغ اهتزازات نتجت من تعامد مجال كهربي ومجال مغناطيسي بص يا سيدي اي سلك بتمر فيه كهربا بيعمل مجال مغناطي مغناطيسي حواليه ده السلك وهنمر فيه الكهربا ها شايف المجال المغناطيسي طيب سامع المجال المغناطيسي طيب حاسس بالمجال المغناطيسي اه الانسان ما عندوش حاسه مغناطيسيه بس البوصله دي عندها لاحظ معايا انحراف ابره البوصله ده معناه ان السلك اللي بيمر فيه تيار كهربي عمل مجال مغناطيسي حواليه اتسبب في انحراف ابره البوصله طيب انا مش بس خليتك تحس بوجود المجال المغناطيسي حوالين السلك بانحراف ابره البوصله وصله انا هخليك تشوفه تشوف شكله كفكره نظريه هنجيب ورقه وندخل السلك ده فيها ونمرر تيار كهربي في السلك وننصر براده حديد على الورقه ويقال انها هتكون الشكل ده لكن كتجربه عمليه كده مش هشتغل يا صاحبي لان المجال المغناطيسي اللي هيتكون حوالين سلك بالطول ده هيكون ضعيف ومش هيقدر يشكل براده الحديد احنا محتاجين اكث من سلك علشان يعمل مجال مغناطيسي اقوى محتاجين ملف وده اللي بالفعل وصلت له بعد محاولات كتير باقت بالفشل دائر الملف وهو سلك عادي خالص بس اللي بيميزه ان العزل بتاعه طبقه رقيقه خالص فبيسمح لنا نعمل عدد لفات كبير في مساحه صغيره لك ان تتخيل ان دول 350 لفه ومعانا كمان الكرتونه اللي هننزل عليها براده الحديد والشاحن ده 6 فولت وبراده الحديد والبوصله دي حاططها كده عادي هنلف طرف سلك على الشاحن من بره علشان ناخد السالب وهندخل الطرف الثاني جوه فناخد الموجب وده طبعا بعد ما شلت عزل السلك مسكت الاطراف قشرتها بكتر وشلت طبقه العزل اما باقي الملف معزول دول مش لامس بعض وندخل الملف في الكرتونه يلا وصل بالكهربا تعال نلعب البوصله دي شويه بدل ما هي محطوطه كده على الفاضي ملاحظين ان تاثير اقوى ونوزع براده الحديد على الكرتونه وخبطات خفيفه الموجات بدات تتشكل بس المجال المغناطيسي ضعيف فمش اوضح حاجه حاولت ازود براده حديد ثاني لكن مش دي النتيجه اللي عاوزها فكان قدامي حلين اما ازود عدد لفات السلك او ازود التيار علشان ازود المجال المغناطيسي واخترت اني ازود التيار باختيار هذا الشاحن ال 65 وات فانا كده رفعت الجهد من 6 فولت ل 20 فولت وتعالوا نشوف النتيجه والحمد لله المره دي كانت اوضح بكتير لان التيار كبير عمل مجال مغناطيسي كبير والمسافه ابعد من الاول وقدرنا نشوف شكل الموجات المغناطيسيه بس سلك كان بدا يسخن في ايدي بسبب التيار العالي في فصلته وتعال نتفرج على هذه التحفه الفنيه الشكل ده بيفكرك بايه موجات الميه بالظبط كده لحد دلوقتي عملنا مجال مغناطيسي من سلك بيمر فيه تيار وشوفنا شكل المجال المغناطيسي بس ازاي يكون كهرومغناطيسي ببساطه خالص هنفصل ونوصل الكهربا باستمرار فالتغير في التيار بياؤدي لتغير في المجال المغناطيسي بالراحه كده احنا مش بنقول كلام معقد الكلام بسيط خالص شيء منطقي لما كان التيار منتظم كنا بنشوف موجات منتظمه هنغير في التيار هيحصل تغير في الموجات اللي هو تغير في المجال المغناطيسي واسمع دي مني التغير في المجال المغناطيسي بيؤدي الى انتاج مجال كهربي بص يا سيدي ده مغناطيس وده سلك عادي لو فضلت اقرب وابعد المغناطيس عن السلك هيتسبب في مرور تيار كهربي في السلك بس المغناطيس ده مش كفايه ولا سرعه حركه ايدي كفايه ولا حتى طول السلك ده كفايه انه يتولد فيه تيار كهربي يكون كافي انه ينور ليد بسيط زي ده لكن لو استخدمنا سلك طويل لفيناه 1200 لفه على اسطوانه فكان معانا الملف ده وهو نفس السلك السلك اللي استخدمناه في التجربه اللي فاتت وبدل المغناطيسي الواحد معانا اثنين فهيعملوا مجال مغناطيسي اقوى وبعد كل ده برده مش هنقدر ننور حتى ليد زي ده لكن هيتولد تيار ضعيف نقدر نتاكد من وجوده بجهاز زي الجلفانومتر وده عباره عن ابره بتتحرك لما بتحس بمرور تيار او نستخدم المالتيميتر اللي يقدر يحس بوجود جهود منخفضه جدا تقدر بالملي فولت وتعال نوصل طرفين الملف بالمالتيميتر ونبدا نقرب المغناطيسات ونبعدها شايف الارقام دي ده قيمه الجهد المستحث في الملف الملف من حركه المغناطيس بالقرب من الملف وهي دي الفكره الرئيسيه اللي بتستخدم في توليد الكهرباء من مصادر زي الميه والرياح وحتى بحرق المحروقات وهي كمان نفسها المستخدمه في توليد الكهرباء بالطاقه النوويه نفس الفكره بالظبط مغناطيس هيتحرك بالقرب من ملف او ملف هيتحرك بالقرب من مغناطيس سواء بقى الحركه دي هتيجي من اندفاع الميه بقوه من بوابات السدود او من سرعه حركه الرياح فتحرك طواحين الهواء اللي بتحرك مغناطيس وملف او من حرق اي محروقات زي الغاز والمازوت او استخدام مواد مشعه لتوليد حراره عاليه تسخن الميه فتتحول لبخار بضغط عالي جدا فيحرك توربين بيحرك مغناطيس وملف فتتولد الكهرباء اللي بتوصل لنا للبيوت بدات احس انك بدات تحس ان علشان نولد كهرباء محتاجين سد ميه عملاق او طواحين هواء عملاقه او نكون قاعدين على بير بترول اوخاصه بيورانيوم والاجابه ام على حسب كميه الطاقه اللي محتاجها يعني لو محتاجين اثنين ولا ثلاثه فولت ننور ليد صغير فده يتحقق في هذا الحجم سيب يا عم سيب يا عم يعني لو محتاجين اثنين ولا 3لاه فولت تنور ليد صغير فده اتحقق في الحجم الصغير ده ده موتور عادي خالص زي اللي في لعب الاطفال وكلنا نعرف انك لو اديته كهربا يديك حركه زي كده لكن اللي ممكن ما تكونش تعرفه انك لو اديته حركه يديك كهربا زي كده ثانيه واحده دي اللمبه بتاعتنا وهديله حركه وهنلاحظ ان اللمبه دي هتنور هترمش يعني رمشت حد لاحظها انا بس بمسك دي وبلف والتوصيله كلها هنا اهي ما شاء الله عليه شغال محرك ومولد ولو انت من الناس اللي عندها فضول تعرف ازاي اشتغل محرك وازاي اشتغل مولد هجاوبك بس مش دلوقت تعالى نجيب الملف بتاعنا ونوصله بالكهرباء تعرف ان الملف بتاعنا ده دلوقتي اصبح مغناطيس او الحقيقه هو كهرومغناطيس او مغناطيس مؤقت بما انك عارف ان النحاس لا ينجذب للمغناطيس فده شيء غريب انه يحصل كده لان الملف النحاسي طول ما هو وصل له كهربا هو مغناطيس افصل الكهربا ونجرباني بمسامير ما فيش انجذاب طول ما ما فيش كهربا وصل بالكهرباء افصل تعرف ان التجربه البسيطه دي مطبقه في المصانع لرفع اوزان بالاطنان باستخدام الكهرومغناطيس فثبت المعلومه دي عندك لو مررت تيار في ملف هيتحول لمغناطيس وتقدر تستخدمه كمغناطيس لرفع اوزان على حسب قوه المغناطيس او تستخدم مغناطيسين حواليه يفضل يتجاذب ويتنافر معاهم فيفضل يدور ودي اليه عمل الموتور الصغير ده لما تفتحه هتلاقيه استخدم مغناطيس دوراني على المحيط الداخلي كله واستخدم ثلاث ملفات لتعزيز الحركه فلما الكهرباء بتمر في الملفات بيتحولوا لمغناطيسات بتتجاذب وتتنافر مع المغناطيس الدائم حواليهم فيحصل دوران وفصل الكهرباء بيوقف الخاصيه الكهرومغناطيسيه للملفات وبالتالي ما فيش تجاذب وتنافر فبيقف الموتور عن الحركه والفرق بين موتور زي ده قادر يولد تيار ينور الليد برغم حجمه الصغير والملف الملف اللي انا عملته اللي بيولد يا دوب تيار ضعيف ما يقدرش ينور الليد برغم حجمه الكبير هو الهندسه الدقيقه في التصميم فلزياده كفاءه توليد الكهرباء او قوه المجال المغناطيسي لازم يتم مراعاه عوامل زي قطر السلك وعدد الملفات واستخدام قلب حديدي والمسافات بين كل المكونات دي تكون اقل ما يمكن لان ده بيعزز قوه الفيض المغناطيسي وبالتالي كفاءه اعلى في توليد الطاقه وده اللي اتحقق في الموتور الصغير ده استخدم سلك دقيق جدا وعمل ثلاث ملفات على قلب حديدي القلب الحديدي مكون من شرائح معزوله قريبه جدا من بعضها وقريبه من الملف الملفوف عليها وكل ده متحمل على العمود اللي المسافه بينه وبين المغناطيسي الدائم في الجدار صغيره جدا فكل العوامل دي مع بعض بتعزز قوه الفيض المغناطيسي المتولد في الملفات وتحصل عمليه التجاذب والتنافر مع المغناطيس الدائم الموضوع هندسه باحته في التصميم للاستفاده من كل المكونات بافضل شكل وتعال نرد على السؤال اللي ركناه من شويه وهو ازاي بيدور كمحرك وازاي بينتج كهربا كمولد كمحرك لما بتوصل بطاريه بسلكين الموتور بص بقى هنجيبها من تحت لفوق ونبدا بالقاعده التيار بيوصل لقاعده الموتور وكل سلك متوصل بفرشه يعني عندنا فرشتين فرشه فيها الموجب وفرشه فيها السالب الفرشتين دول بيوصلوا الكهربا لملفين من الثلاثه الملفين دول بيتحولوا لمغناطيسات بتتجاذب وتتنافر مع المغناطيس الثابت فتتحرك علشان توصل لحاله توازن في اللحظه دي بعد ما اتحركت بتكون الفرش تحت بدلت على ملفين ثانيين من الثلاثه وبالتالي تتكرر نفس عمليه التجاذب والتنافر ويستمر الدوران وخد بقى تطبيقات كتير لتحويل الطاقه الكهربيه لطاقه حركيه او دورانيه في المروحه بكل اشكالها كانت شفاط كانت تكييف كانت ثلاجه كانت غساله كانت حتى مروحه بوتاجاز او دفايه بل وكمان موجوده في ماكينه الخياطه والمكنسه والخلاط بكل اشكاله من كبه وهاند بلندر وحتى في مروحه تبريد الكمبيوتر واللاب توب وكل ده احنا لسه في البيت مش عايز اقول لك مروحه ريدياتير او تكييف السيارات او حتى السيارات ايوه موتور السيارات الكهربيه ما هو الا ملفات بتمر فيها كهربا بتتحول لمغناطيس بيتجاذب ويتنافر مع مغناطيسات فيحصل دورات اما كمولد العمليه دي بتتعكس هنجيبها من فوق لتحت ونبدا بالملف لما بلفه بايدي فانا بحرك الملفات بالنسبه للمغناطيس الثابت ودي ظاهره اسمها الحث الكهرومغناطيسي لما الملف بيتحرك بالنسبه للمغناطيس او المغناطيس بيتحرك بالنسبه للملف بيحصل تغير في المجال المغناطيسي بيول ولد تيار كهربي في الملفات والملفات متوصله بالفرشتين والفرشتين متوصلين بالسلكين الموجب والسالب اللي لو توصله بلمبه هتنور بفعل التيار المستحث من حركه ايدي لتحريك الملف بالقرب من مغناطيس وخد بقى تطبيقات على نظريه الحث الكهرومغناطيسي لتوليد الكهرباء في كل المصادر اللي ذكرناها من شويه اللي هي الميه والرياح والبترول والطاقه النوويه او حتى في لعبه زي السكوتر ده خلينا نضلم الدنيا شويه تفتكر العجله فيها بطاريه؟ ابدا تيار مستحث من حركه العجله بينور ليد صغير وزيه بالضبط زي الاسكيت اللي بينور وانت بتجري وخليني اقول اننا شرحنا الموتور ده بشكل مبسط جدا ومختصر جدا وفي تفاصيل اكث من كده بس مش موضوعنا دلوقتي المهم انك تكون عرفت العلاقه بين الكهرباء والمغناطيس تمرر تيار كهربي في سلك يعمل مجال مغناطيسي حواليه تقرب مغناطيس وتبعده عن سلك السلك يمر تيار كهربي في السلك ولما مر تيار كهربي في السلك ويعمل مجال مغناطيسي اقدر استخدم السلك كمغناطيس او احط حواليه مغناطيسات تتسبب في دورانه ولما اقرب مغناطيس بعيده عن سلك ويمر فيه تيار كهربي اقدر اوصله مباشر بحمل زي لمبه مثلا تنور او اوصله بمحول ينظم الجهد اللي بيخرج منه او اشحن بيه بطاريه واستخدم الطاقه الكهربيه دي في وقت ثاني او مكان ثاني ومن الاول ثاني الموجه المغناطيسيه عباره عن سلك مر فيه تيار كهربي عمل مجال مغناطيسي حواليه طيب لو غيرنا التيار بيتغير المجال المغناطيسي وتغير المجال المغناطيسي بيعمل مجال كهربي وتعامد المجالين المجال الكهربي والمجال المغناطيسي مع تغييرهم باستمرار بيعمل مجال كهرومغناطيسي اللي هي الموجه الكهرومغناطيسيه دي موجه كهرومغناطيسيه ليها طول موجي وهو المسافه بين قيمتين متتاليتين او قاعين متتاليين وليها سعه وهي اقصى قيمه بتوصل لها الموجه خلال دوره كامله وليها تردد وهو عدد الاهتزازات في الثانيه المحور الافقي بيمثل ثانيه واحده من الزمن والمحور الراسي بيمثل السعه كمثال هنا الطول الموجي 12 م والتردد 1 هيرتز وهنا الطول الموجي 6 م والتردد 2 هيرتز وهنا الطول الموجي 3 متر والتردد 4 هيرتز ملاحظ ان لو التردد زاد الطول الموجي يقل والعكس صحيح فالعلاقه هنا عكسيه وطبعا الارقام دي اي كلام علشان نفهم بس لكن ملاحظ فيها ايه؟ ان حاصل ضرب التردد في الطول الموجي في كل الامثله بيدي 12 متر/ الثانيه المفروض بقى لو الارقام دي مظبوطه يكون الناتج على طول بيساوي سرعه الضوء ال 300000 كم في الثانيه لنتخيل ان انا وانت في الفضاء او في اوضه مفرغه من الهواء ومش سامعين بعض بالكلام لان الصوت موجه ميكانيكيه وما فيش وسط ينتقل خلاله فنقدر نخترع طريقه تواصل بينا بكشافين ننور بيهم لبعض لو اتفقنا على طريقه لاستخدام الكشافات هنقدر نفهم بعض ومن هنا نفهم ان الضوء عكس الصوت الصوت موجه ميكانيكيه بيحتاج وسط مادي للانتشار اما الضوء موجه كهرومغناطيسيه مش بتحتاج وسط مادي للانتشار بل تنتشر في الفراغ وبما ان الضوء هو اسرع شيء على سطح هذا الكوكب وبما ان الضوء هو احد اشكال الموجات الكهرومغناطيسيه شكينا ان كل الموجات الكهرومغناطيسيه تكون كلها بنفس سرعه الضوء كونه احد اشكالها وده اللي بالفعل تاكدنا منه تقريبا بنفس التجارب اللي تمت لقياس سرعه الضوء وبالتالي كل الموجات الكهرومغناطيسيه ليها سرعه سرعه ثابته وهي سرعه الضوء اللي هي 300000 كم في الثانيه ولتتخيل عظمه هذا الرقم فالضوء يقدر يسافر من الارض للقمر في حوالي ثانيه ويقدر يلف حوالين كوكب الارض سبع مرات في ثانيه واحده وده بيميز الموجات الكهرومغناطيسيه عن الموجات الميكانيكيه اللي مهما كانت سرعه انتشارها عمرها ما تتقارن بسرعه انتشار الموجات الكهرومغناطيسيه وهنا مش هفوت سؤال العلوم واقول لك علل يورا البارك قبل سماع صوت الرعد والاجابه النموذجيه بتكون لان سرعه سرعه الضوء اسرع من سرعه الصوت. الموجات الكهرومغناطيسيه هي السبب في وجود كل الاختراعات الحديثه زي التلفزيون والموبايل والانترنت اللاسلكي وحتى الاجهزه الطبيه المتقدمه وكل ده هنتكلم عنه خلال السلسله ديت ان شاء الله. بدات احس انك بدات تحس ان الموجات الكهرومغناطيسيه هي اختراع احنا اخترعناه علشان ننقل بيه معلومات لبعض. ابسلوتلي هي اكتشاف. ولو بتفكر دلوقتي اننا اكتشفناها مؤخرا واستخدمناها بس في اختراعاتنا الحديثه احب اوضح لك النقطه دي بس في الفيديو الجاي ان شاء الله.